תהליך ייצור כלים לליתוגרפיה מפולג: מהפכת השוק בשנת 2025 וזוכים מפתיעים נחשפים

תוכן עניינים

• סיכום מנהלי: מפריעים מרכזיים בייצור כלים לליתוגרפיה מפוצלים
• גודל שוק 2025, תחזיות צמיחה ותחזיות הכנסות
• נוף תחרותי: שחקנים מרכזיים, אתגרים וחדשנים נישתיים
• גורמי פיצול: מדוע שרשרת האספקה של כלים לליתוגרפיה מתפצל
• התקדמות טכנולוגית: EUV, מסוף-קרניים וליתוגרפיה היברידית
• ניתוח אזורי: דינמיקות שוק בצפון אמריקה, אירופה ואסיה-פסיפיק
• יישומים מתהווים ושינויים בביקוש מצד משתמשי קצה
• שיתופי פעולה אסטרטגיים, מיזוגים ודיירים חדשים (2025–2028)
• השפעת רגולציה ותקנים (הפנייה ל-sematech.org, ieee.org, asml.com)
• תחזית עתידית: הזדמנויות, איומים וניתוח תרחישים עד 2030
• מקורות והפניות

סיכום מנהלי: מפריעים מרכזיים בייצור כלים לליתוגרפיה מפוצלים

ייצור כלים לליתוגרפיה מפוצלים חשוף לשינוי משמעותי בשנת 2025 ובשנים שאחריה, בעיצומה של התכנסות של התקדמויות טכנולוגיות, שינויי שרשרת אספקה ותחרות שמתפתחת. המגזר, שהיה מאופיין היסטורית בכמה שחקנים דומיננטיים, עובר שיבוש כאשר שחקנים חדשים, ספקים אזוריים וקונסורציות שיתופיות מאתגרים את הפרדיגמות המוכרות.

המפריע הראשי הוא התעוררותם של יצרני כלים מתמחים המכוונים לסגמנטים נישתיים בליתוגרפיה—כגון אריזות מתקדמות, מוליכים למחצה מורכבים ואינטגרציה הטרוגנית—במקום עיבוד סיליקון בהיקף גבוה. חברות כמו Ultratech (סניף של Veeco) ו-Canon ממשיכות לפתח מערכות ליתוגרפיה לצורכי אריזות מתקדמות ו-MEMS, מציעות חלופות לליתוגרפיה המסורתית של סיליקון בקצה הקדמי. כלים אלה בדרך כלל מציעים עלויות נמוכות יותר וגמישות רבה יותר, בפגישה עם הביקוש מבתי תכנון חסרי מפעלים ומפעלי זעירים שמטרתם לגוון ב מעבר לנוד הסיליקון הקלאסי.

בינתיים, הגלובליזציה והאזוריות של ייצור המוליכים למחצה—המונעות על ידי מתחים גאופוליטיים וקשיים ממשלתיים—מובילים לעליית יצרני כלים מקומיים. בסין, קבוצת ציוד אלקטרוניקה בשנחאי (SMEE) מאיצה את הפיתוח של כלים לליתוגרפיה מדעיים כדי להפחית את התלות בספקים זרים, עם תוכניות לציוד ליתוגרפיה בצלילה ובחומרים יבשים מדור הבא. באופן דומה, יצרני ציוד יפניים וקוריאניים משקיעים במו"פ ובשותפויות כדי לתפוס נתח שוק מקומי ולהשיב נגד מגבלות ייצוא.

הפיצול מתעצם עוד יותר על ידי צמיחת מערכות חדשנות פתוחות. קונסורציות ובריתות, כמו אלה שמקורבות מ-imec ו-SEMATECH, מפעילים חדשנות משותפת בתחום הטכניקות החדשות בליתוגרפיה—כולל חקיקת ננו ואופציות של קרני אולטרה סגולות קיצוניות (EUV)—שעשויות eventually להוריד את מחסומי הכניסה לספקי כלים חדשים.

עם זאת, הפיצול מציב גם אתגרים: הבטחת תאימות בין תצורות כלים שונות, שמירה על הכנסות תהליכים והגנה על קניין רוחני. יצרני התקנים משולבים עיקריים (IDMs) ומפעלי ייצור—כמו TSMC—עוקבים מקרוב אחרי האמינות והביצועים של כלים מספקים חדשים לפני שילובם בזרמים תהליכיים חיוניים.

במבט קדימה, התחזית עבור ייצור כלים לליתוגרפיה מפוצלים תיקבע על ידי המשך החדשנות, שיתופי פעולה אסטרטגיים ויכולת השחקנים החדשים לעמוד בסטנדרטים מחמירים של ביצועים ואמינות. בעיצומם של ההתאמות בתעשייה, נוף התחרות בשנת 2025 ואילך צפוי להיות יותר דינמי—עשוי להאיץ את הפצת הטכנולוגיה תוך כדי שינוי שרשרת האספקה הגלובלית.

גודל שוק 2025, תחזיות צמיחה ותחזיות הכנסות

שוק ייצור הכלים לליתוגרפיה צפוי להמשיך בפיצול ובצמיחה בשנת 2025, המונע על ידי ההולכה המתרקמת של ייצור המוליכים למחצה והגיוון בדרישות השוק הסופי. כאשר מפעלי ייצור ויצרני התקנים המשולבים (IDMs) מבקשים את תהליך השיפוט המתקדם—כמו 3 ננומטר ומעבר לכך—יצרני הכלים מתדרשים לפתח מערכות ליתוגרפיה מתמחות וביצועיות יותר.

יצרני ציוד ליתוגרפיה המובילים, כולל ASML, Canon Inc. ו-Nikon Corporation, מרחיבים את הפורטפוליו שלהם כדי לטפל בצרכים גם של מערכות אולטרה סגולות קיצוניות (EUV) וגם של צורות ליתוגרפיה אולטרה עמוקות (DUV) בוגרות. ASML, למשל, דיווחה לאחרונה על מכירות נקיות של שיא של 27.6 מיליארד אירו בשנת 2023, עם דרישה מתמשכת למערכות EUV שמצפויה להימשך עד 2025, מצביע על המשך ההוצאות ההוניות מצד היצרנים העיקריים (ASML). למרות שה-ASML מחזיקה בגבול בתחום ה-EUV, השוק נשאר מפוצל כאשר Canon ו-Nikon שומרות על עמדות חשובות בתח segment DUV, התומכות בנודות legacy ובנודות מיוחדות החיוניות ליישומים בתחבורה, IoT וכוח.

תחזיות גודל השוק לשנת 2025 משקפות את הפיצול הזה. ASML מעריכה כי השוק הכללי עבור ציוד הייצור יגיע לכש 100 מיליארד דולר עד 2025, כאשר כלים לליתוגרפיה מהווים נתח משמעותי—עשויים לעבור את 20 מיליארד דולר בהכנסות שניות שנתיות מדי שנה כאשר גם משלוחי EUV וגם DUV נשארים חזקים (ASML). Canon ו-Nikon, למרות שאינן מפרטות תחזיות הכנסות מפורטות, הודגשו שתיהן על ביקוש יציב לסורקי i-line ו-KrF/ArF בצלילה, במיוחד עבור שווקים מחוץ ללוגיקה מתקדמת וזיכרון (Canon Inc.; Nikon Corporation).

המבט לעתיד של השנים הקרובות מציע המשך פיצול. כאשר הנודים המתקדמים דורשים כלים EUV מסויימים—בו מחזיקה ASML כמעט במונופול—סגמנטים אחרים של השוק, כמו נודים בוגרים ומיוחדים, יישארו נמצאים בשדה המשחק של שחקנים רבים. יתר על כן, שווקים מתהווים באסיה, במיוחד בסין, מקדמים גם את פיתוח הכלים לליתוגרפיה המקומית, מוסיפים לפיצול האזורי כאשר ספקים מקומיים משקיעים בפיתוח יכולות ייצור כלים מקומיות (SMIC).

לסיכום, בשנה 2025 ייראה שוק ייצור כלים לליתוגרפיה מאופיין בפיצול בין EUV (שבו שולט ספק אחד) ובין סגמנט DUV/הנודים הבוגרים, כאשר הכנסות השוק צפויות לגדול בהתאם לביקוש הגלובלי עבור המוליכים למחצה. הציפיות לפיצול צפויות להימשך, במיוחד כאשר גלובליזציה ודינמיקות טכנולוגיות מתגברות דרך העשור.

נוף תחרותי: שחקנים מרכזיים, אתגרים וחדשנים נישתיים

הנוף התחרותי של ייצור כלים לליתוגרפיה מפוצלים בשנת 2025 מעוצב על ידי האינטראקציה של ענקיים מבוססים, אתגרים מתהווים וחדשנים נישתיים. המגזר הזה מתאפיין בבלמים טכנולוגיים גבוהים, הוצאות הוניות משמעותיות ושרשרת אספקה גלובלית, שבה התוצאה היא מספר קטן יחסית של שחקנים דומיננטיים וזנב ארוך של מומחים ממוקדים.

• שחקנים מרכזיים: השוק עדיין מובל על ידי חברות מבוססות עם המון ידע והפיתוח המיוחדים של יכולות ייצור אנכיות. ASML Holding NV נותרה המובילה ללא תחרות בליתוגרפיה בקרני אולטרה סגולות קיצוניות (EUV), מספקת מערכות מתקדמות למפעלי ייצור מוליכים למחצה מהשורה הראשונה ברחבי העולם. Canon Inc. ו-Nikon Corporation שומרות על עמדות חזקות ב-DUV ובליתוגרפיה i-line, המספקות צרכים לשני ייצור של שבבים בהיקף גבוה ובוטסטית. חברות אלה נהנות מצינורות R&D חזקים, רשתות שירות גלובליות וכלכליות לגודל, מה שלא מאפשר כניסה קלה למתחרים חדשים בתחום השוק.
• אתגרים: מספר חברות פועלות באופן פעיל להפר את השוק על ידי הכנסת גישות חדשות לעיצוב ובחינה של חלופות מעבר לליתוגרפיה האופטית המסורתית. Ultratech (סניף של Veeco Instruments Inc.) מרחיבה את הפוקוס שלה על אריזות מתקדמות ואינטגרציה בת 3D, כפי שהיא מנצלת ליתוגרפיה מבוססת לייזר ופרוג'קטיב ליישומים נישתיים. SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corporation) ושחקנים מקומיים נוספים בסין משקיעים רבות בפיתוח יכולות כלים לליתוגרפיה במדינה על מנת להגיב ללחיצים גאופוליטיים ולמגבלות בשרשרת האספקה. מאמצים אלה נתמכים על ידי יוזמות ממשלתיות שמטרתן להשיג עצמאות טכנולוגית.
• חדשנים נישתיים: הנוף הפיצול כולל חברות מתמחות המכוונות לתת-סגמנטים כמו ליתוגרפיה ללא מסכות, חקיקת ננו וטכניקות כתיבה ישירה. Vistec Electron Beam מתקדמת בתחום הליתוגרפיה בקרני אלקטרונים למחקר ולתכנון, בעוד NIL Technology ו-SUSS MicroTec הולכות ותופסות אחיזה עם פתרונות חקיקת ננו, במיוחד ב-MEMS, פוטוניקה וייצור מכשירים קוונטיים. חדשנים אלה משתפים פעולה לעיתים קרובות עם מכוני מחקר ועם מפעלים כדי להאיץ את פיתוח הכלים ולענות על אתגרים טכנולוגיים ספציפיים.

למבט קדימה, תחום הכלים לליתוגרפיה צפוי להישאר תחרותי מאוד אך שיתופי לעיתים קרובות, עם הסכמים בין-חברתיים, שותפויות אסטרטגיות ויזמויות משותפות שממלאות תפקיד משמעותי. הדחיפה לרזולוציה גבוהה יותר, עלויות נמוכות יותר וגמישות מוגברת תדחוף הן שיפורים הדרגתיים מצד קיימים והן פריצות דרך מהותיות מצד שחקנים קטנים יותר. עם פתיחת מפעלי אצבעות וטכנולוגיות מתקדמות ברמה הגלובלית, הביקוש לפתרונות לליתוגרפיה מגוונים—מ-EUV ועד כלים מיוחדים לכתיבה ישירה—יתגבר על הפיצול בתחום ויעודד חדשנות מתמשכת.

גורמי פיצול: מדוע שרשרת האספקה של כלים לליתוגרפיה מתפצל

ייצור כלים לליתוגרפיה—אבני היסוד של ייצור המוליכים למחצה המתקדמים—הפך להיות מפוצל יותר ויותר בשנים האחרונות. מגמה זו מעוצבת על ידי מגוון כוחות, במיוחד מתחים גאופוליטיים, בקרות ייצוא, ההתמחות הטכנולוגית ושינויי דרישות השוק. בשנת 2025 ואילך, כוחות אלה צפויים להתרחב ולעודד עוד יותר את הפיצול בשרשרת האספקה של כלים לליתוגרפיה, עם השלכות משמעותיות עבור המערכת האקולוגית הגלובלית של המוליכים למחצה.

אחד הגורמים הבולטים לפיצול הוא הטלת מגבלות ייצוא ומגבלות סחר. ארצות הברית, האיחוד האירופי ויפן הטילו אמצעים להגביל את הייצוא של טכנולוגיות ליתוגרפיה מתקדמות, במיוחד מערכות EUV, למספר מדינות. לדוגמה, ASML, הספק היחיד בעולם של מכונות ליתוגרפיה מסוג EUV, אישרה את ההגבלות על משלוח הכלים המתקדמים ביותר שלה לסין, שמשפיעה לא רק על מכירות ישירות אלא גם על הפיתוח שיתופי של מערכות דור הבא. מדיניות זו מעודדת מדינות מושפעות להשקיע בפיתוח כלים לליתוגרפיה מקומיים, מה שמוסיף שחקנים נוספים—ואת הפיצול—לנוף השוק.

ההתמחות הטכנולוגית היא גורם מפתח נוסף. ייצור כלים לליתוגרפיה נדרש כעת לפתח תתי-מערכות מתמחות מאוד—אופטיקה מדויקת, מקורות אור ומודולים מטלורגיים—שלעיתים קרובות נרכשות מרשת מסובכת של ספקים. חברות מובילות כמו Carl Zeiss SMT (אופטיקה), Canon Inc. (כלים DUV ו-EUV) ו-Nikon Corporation (מכונות ליתוגרפיה) מעמיקות את הפוקוס שלהן על יכולות נישתיות. זה הוביל לפרופורציה של אלופים אזוריים וטכנולוגיים, כל אחד שולט על צמתים קריטיים בשרשרת האספקה, אבל מעטים שולטים בייצור כלים מקצה לקצה. כתוצאה מכך, שרשרת האספקה נעשית פחות מרוכזת ויותר תלויה זה בזה, מה שמגביר את הפגיעות לבקבוקי תהליך והפרעות.

דינמיקות השוק גם תורמות לפיצול. הגיוון הגובר של יישומי המוליכים למחצה—משבבי רכב ועד מאיצי AI—דורש מגוון רחב יותר של פתרונות לליתוגרפיה, כולל כלים לתהליכים בוגרים ומיוחדים. זה עודד את עליית יצרני ציוד אזוריים ומחברי מערכות, כמו SMIC בסין ו-Ultratech (עכשיו חלק מ-Veeco) בארה"ב, המפתחים פלטפורמות ליתוגרפיה חלופיות המותאמות לשווקים ספציפיים.

במבט קדימה, צפוי שהפיצול יתעצם כאשר ממשלות ושחקני התעשייה ישימו דגש על עמידות שרשרת האספקה וריבונות טכנולוגית. זה ימריץ עוד השקעות בפיתוח כלים מקומיים, ליצור בריתות חדשות ולשנות את ההיררכיה המובילה בברירת הכלים לליתוגרפיה במהלך השנים הבאות.

התקדמות טכנולוגית: EUV, מסוף-קרניים וליתוגרפיה היברידית

נוף ייצור הכלים לליתוגרפיה בשנת 2025 מאופיין בפיצול בולט, הנובע מצרכים טכנולוגיים שונים של נודים מתקדמים במוליכים למחצה, יישומים מיוחדים ולחצים פוליטיים אזרחיים. למרות ששירותי ליתוגרפיה בקרני אולטרה סגולות קיצוניות (EUV) דומיננטיים בקצה המתקדם, המורכבות של הייצור והעצמת מעגלי היישום המיוחדים, מכשירים חשמליים ומקורות זיכרון ממשיכות לתמוך בביקוש למגוון רחב של פלטפורמות ליתוגרפיה וספקי כלים.

בקדמת הבמה, ASML נותרה הספק היחיד של מערכות ליתוגרפיה EUV בהיקפים גבוהים, עם סדרות NXE ו-EXE שמסמנות את השיא הטכנולוגי עבור תהליכי לוגיקה של מתחת ל-5 ננומטר ולאחר מכן ל-2 ננומטר. עם זאת, גם כאשר ASML מגבירה את התפוקה—יעד היא להגיע ליותר מ-60 מערכות EUV בשנת 2025 ולהתחיל במשלוחי EUV במספר גבוה (High-NA)—החברה מתמודדת עם מורכבות מתמשכת של שרשרת אספקה, בקבוקי תהליך והשגחה גאופוליטית, שמגבילים את הקצב שבו יכולה ה-EUV לחדור למפעלי ייצור גלובליים.

בינתיים, הליתוגרפיה בעמק אולטרה (DUV) נותרת כאמצעי עבודה לנודים בוגרים ומיוחדים. שחקנים עיקריים כמו Nikon Corporation ו-Canon Inc. ממשיכים לחדש בפלטפורמות DUV בצלילה ובחומרים יבשים, מתמודדים עם ייצור שבבים חשמליים, אנלוגיים ותובעניים. שתי החברות גם מפתחות פתרונות לליתוגרפיה מרובת תבניות וטכניקות היברידיות, המאפשרות הפקה משתלמת ליישומים שאין להם עמידות כלכלית עם EUV.

הפיצול מודגש עוד יותר על ידי התפתחות מערכות כתיבה ישירה במסכות מרובות. חברות כמו JEOL Ltd. ו-Vistec Electron Beam מרחיבות את הפורטפוליו שלהן לשירות סביבות ייצור נמוכות-נפח ורבות-סוגים, שבהן צורות ודפוסים מדויקים ושירות מהיר הם קריטיים. גישות אלה, למרות שאינן מחליפות את הליתוגרפיה הפוטוגרפית בהיקף, משלימות מערכות קיימות בייצור הפוטומסכות ובתהליכי תכנון.

במבט קדימה, התחזית עבור ייצור הכלים לליתוגרפיה נשארת מפוצלת אך דינמית. יוזמות אזרחיות בארצות הברית, אירופה ואסיה מזינות את השחקנים החדשים, מיזמים משותפים והסכמים לרישוי מדעיים, כאשר ממשלות מבקשות למקד את שרשרות האספקה הקריטיות של ציוד המוליכים למחצה. במיוחד, SMIC ויצרנים אחרים באסיה משקיעים בפלטפורמות ליתוגרפיה שנודעות במדינה כדי להפחית את הסיכונים של הגבלות ייצוא וגיאופוליטיים.

לסיכום, השנים הקרובות יחוו קיום של פתרונות ב-EUV, DUV מתקדמים, מסוף-קרניים וטכניקות ליתוגרפיה היברידיות, כל אחת מהן מיועדת לשוק ולגיאוגרפיות מסוימות. הפיצול הזה, הנתמך על ידי גורמים טכניים, כלכליים ופוליטיים, יהיה מאוחר יותר מובנה את הדינמיקות התחרותיות ואת סדרי העדיפויות של החדשנות עבור יצרני כלים לליתוגרפיה ברחבי העולם.

ניתוח אזורי: דינמיקות שוק בצפון אמריקה, אירופה ואסיה-פסיפיק

שוק ייצור הכלים לליתוגרפיה נשאר מפוצל מאוד ברחבי צפון אמריקה, אירופה ואסיה-פסיפיק, עם דינמיקות אזוריות שעוצבו על ידי יכולות טכנולוגיות שונות, מבני שרשרת אספקה ומדיניות ממשלתיות. בשנת 2025, הפיצול הללו מתבטא בצורה הבולטת ביותר בנוף התחרותי ובאסטרטגיות הייצור של שחקנים מובילים ומתהווים.

בצפון אמריקה, השוק מופעל בעיקר על ידי מחקר ופיתוח מתקדמים, כאשר שחקנים מרכזיים כמו Applied Materials ו-Lam Research. חברות אלו מתמקדות בפתרונות ליתוגרפיה מדור הבא, כולל EUV ו-EUV בעל מספר תקופות גבוה, אך תלויות בשרשרת אספקה עם רכיבים גלובליים. חוק ה-CHIPS של ממשלת ארה"ב ממשיך לעודד ייצור ציוד מוליכים למחצה ומו"פ מקומיים, אך התשתית הכללית של ייצור כלים לליתוגרפיה באזור תלויה בייבוא קריטי, במיוחד לגבי תתי-מערכות אופטיות ומטלורגיות.

אירופה שומרת על תפקיד מרכזי בייצור כלים לליתוגרפיה, בעיקר דרך ASML, שממוקמת בהולנד. ASML היא הספק היחידי בעולם של מערכות ליתוגרפיה מתקדמות ב-EUV ומשתפת פעולה מקרוב עם רשת מפוצלת של ספקים אירופאיים עבור אופטיקה (Carl Zeiss), מכניקה ורכיבים מיוחדים. בשנים האחרונות נראה כי האירופאים חותנים להנחות את שרשרת האספקה של המוליכים למחצה, כולל השקעות באקוסיסטימות של ספקים מקומיים ויוזמות כמו חוק המוליכים למחצה האירופי. עם זאת, המורכבות של ייצור כלי EUV עושה שאין אזור יחיד יכול להגיע לעצמאות מלאה, מה שמחזיק קשרים בין-גבוליים גם כאשר האטומיזם הגובר מתחזק.

באזור אסיה-פסיפיק, הפיצול מתאפיין בעמקבות מהירה ובמאמצים לפיתוח כלים מקומיים. יפן נשארת ספקית מרכזית של תתי-מערכת קריטית לליתוגרפיה—כגון פוטומסכות וחומרים רגישים—דרכים של חברות כמו Nikon ו-Canon, שעוסקות גם בייצור כלים לליתוגרפיה בנודות בוגרות. בינתיים, סין היא מעודדת השקעה ביכולות ליתוגרפיה מקומיות, מוצגת על ידי השקת כלים DUV למצופים של SMIC וליק ENTRY של Advanced Micro-Fabrication Equipment Inc. China (AMEC) לקריטריונים של תהליכים קריטיים. עם כל ההתקדמות הללו, יצרנים במערב אסיה עדיין תלויים בגב הגלואלי עבור הלטוות מתקדמות ביותר של מכונות ליתוגרפיה, כאשר מגבלות ייצוא והגבלות על העברת טכנולוגיה עונות את הנוף התחרותי.

במבט קדימה, דינמיקות השוק האזוריות עד 2025 ומעבר יינחו על ידי מגמות שיתופיות והגנהיות. הצורך בריבונות טכנולוגית דוחף ממשלות ורפובליקות ליצור התמקדות בייצור כלים לליתוגרפיה, ובו בזמן המורכבות והעלויות של הכלים המתקדמים ביותר משמרות את הפיצול הגלובלי. זה משמש דינמיקות אליאנטיות בין-אזוריות, גם כאשר כל שוק גדול מחפש לחזק את מיקומו בשרשרת הערך הגלובלית של המוליכים למחצה.

יישומים מתהווים ושינויים בביקוש מצד משתמשי קצה

נוף ייצור הכלים לליתוגרפיה עובר שינוי משמעותי בשנת 2025, המנוגד על ידי הגיוון של יישומי המוליכים למחצה ודרישות המשתמשים המשתנות. כאשר המחשוב המתקדם, אלקטרוניקה לרכב ואינטגרציה הטרוגנית מושכים יותר תשומת לב, הביקוש לכלים ליתוגרפיה מתמחות—מעבר למערכות הרגילות—גדל, מה שמוביל לשוק מפוצל יותר עבור ייצור כלים.

אחד הגורמים המנוגדים הוא העלייה של מכשירים מיוחדים למוליכים למחצה, כגון אלקטרוניקה כוח, MEMS וחיישנים מתקדמים, שלא תמיד דורשים את הליתוגרפיה האולטרה סגולה המתקדמת ביותר של EUV. במקום זאת, סגמנטים אלה מונעים את הביקוש לפלטפורמות ליתוגרפיה בוגרות ומיוחדות. לדוגמה, Canon Inc. ו-Nikon Corporation ממשיכות לספק סורקי i-line, KrF ו-ArF שגם מתמקדות במערכות יישודיות, אריזות וכלים ליוצרות נמוכות, בעוד ASML שומרת על ההובלה שלה ב-EUV אך גם הרחיבה את הפורטפוליו שלה ל-DUV כדי לתמוך במעבר הזה בשוק.

במקביל, צמיחת אריזות מתקדמות ואינטגרציה הטרוגנית, כמו שנראה בארכיטקטורות כפל ואינטגרציה ב-2.5D/3D, מוכרחת את יצרני הכלים לשתף פעולה עם חברות OSAT (חברות לבדיקת הרכבה המוליכים למחצה המושבר) ומפעלי ייצור מתקדמים על פתרונות ליתוגרפיה מיוחדים. EV Group (EVG) ו-SUSS MicroTec ידועים בפיתוח מכונות מסכות ופלטפורמות ליתוגרפיה שמדגישות את דרישות ייצור הגבוהות, המגוונות והנמוכות. הפיצול הזה מאפשר למשתמשי הקצה לגשת לפתרונות מותאמים ליישומים חדשניים ב-AI, 5G ואלקטרוניקה לרכב, במקום להסתמך בלבד על מאגר כלים מתכווננים לש 시스템.

נתונים מיצרני ציוד מובילים מצביעים על עלייה עקבית בהזמנות עבור ציוד ליתוגרפיה שאינו EUV וכלים ממוקדים לאריזות בשנת 2024–2025, מה שמשקף את מגוון הצרכים של משתמשי קצה. לדוגמה, Canon Inc. דיווחה על עלייה בביקוש לפלטפורמת FPA-6300ES6a עבור קווים לאריזות מתקדמות, ו-EV Group הודיעו על משלוחים שיא של מערכות ליתוגרפיה עבור אינטגרציה הטרוגנית.

במבט קדימה, שוק ייצור הכלים לליתוגרפיה ממורכב בקצב הרבנות, מתוך עלייה של מכשירים מיוחדים, אסטרטגיות להגן על שרשרת האספקה ודרישות הקיימות. יצרניות הכלים צפויות להאיץ את שיתופי הפעולה עם שותפי האקוסיסטמה ולשקול בפיתוח פלטפורמות ליתוגרפיה גמישות ומודולריות. זה ידרוש תגובות מהירות לשינויים הטכנולוגיים החדשים ויתמוך בשיפוט עבור המוליכים למחצה שמתקיימים לעבר ייצור ממוקד יישומים.

שיתופי פעולה אסטרטגיים, מיזוגים ודיירים חדשים (2025–2028)

התקופה שבין 2025 ל-2028 צפויה לראות תמרונים אסטרטגיים משמעותיים בין החברות המעורבות בייצור כלים לליתוגרפיה, מגזר שכבר מאופיין בפיצול, במיוחד מחוץ לדואופול של מערכות אולטרה סגולות קיצוניות (EUV) ומערכות אולטרה סגולות עמוקות (DUV). כאשר נודים ייצור המוליכים מגוונים והביקוש לציוד מוגבר—מניעים של יישומים ברכב, IoT ואינטגרציה הטרוגנית—צפויים שיתופי פעולה, מיזמים משותפים ודיירים חדשים לשנות את הנוף התחרותי.

מגמה בולטת היא ההשתתפות הגוברת של יצרני כלים מדיקליים המובילים ויועצים ממשלתיים. לדוגמה, Canon Inc. ו-Nikon Corporation, שהשאירו עמדות בשוק ב-DUV ובמקצועות הליתוגרפיים, הסכימו לשתף פעולה בחוקים המחפשים עמידות בשרשרת האספקה. דיווחים אחרונים מחברות אלה מציינים השקעות במערכות i-line ודירוגים של KrF לדור הייעודי, בראיתם לתמוך במפעלי ייצור יפניים, בדרום מזרח אסיה ובאירופה, בפרט כאשר ממשלות מקומיות מספקות מענקים להנחלת ציוד.

בסין, מגבלות רציניות על ייבוא טכנולוגיות ליתוגרפיה מתקדם נוסעות לגל של קונסורציות ממשלתיות ודיירים חדשים שמנסים לפתח חלופות מקומיות ל-28 ננומטר ומעלה. SMIC ממשיכה לספק ולשדרג ציוד עם יצרנים מקומיים כמו Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE), שמכה בתפוסות הייצור שלה עבור מערכות ליתוגרפיה.

במקביל, הביקוש הגובר למוליכים למחצה וחומרים מתקדמים למשכבות קורות תכנון הוא מושך שחקנים חדשים. חברות שמתמחות בליתוגרפיה ללא מסכות, כמו DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH (באמצעות שיתופי פעולה עם יצרני כלים חדשים), וספקי מערכות לם כתיבה ישירה, נכנסות לשוק בגיבוי שיתופי פעולה עם מכוני מחקר וחברות OSAT. מגמה זו צפויה להאיץ עד 2028 כאשר מפעלי ייצור מיוחדים יחפשו צדוקות כלי ספורט.

מיזוגים ורכישות צפויים גם הם, במיוחד כאשר חברות כלים בדרגה בינונית מחפשות לקבלה של טכנולוגיות או הגדלה גדולה. מצפים כי שחקנים מוכרים כמו Ultratech (סניף של Veeco Instruments Inc.) עורכים בחיוב הערכה על יעדי רכישה בתחום האריזות המתמהות ובמקטעים של אופטיקה וחומרים מיטבעים. תצפיות כאלה צפויות להיות מונעות לא רק על ידי קרובי טכנולוגיות אלא גם בגלל הצורך בשירותים בוגריים לספק את שרשרת המוליכים המגוונת באזור.

במבט קדימה, הפיצול בטכנולוגיות הליתוגרפיה צפוי להימשך, אך עם ריכוז אזורי גבוה יותר ושיתופי פעולה אסטרטגיים, המבהירים את השפעות הגיאופוליטיות ודרישות השוק המתרחבות במוליכים למחצה.

השפעת רגולציה ותקנים (הפנייה ל-sematech.org, ieee.org, asml.com)

ייצור הכלים לליתוגרפיה המפוצל הפך לנושא מרכזי במאמצי הרגולציה ובסטנדרטיזציה כאשר תעשיית המוליכים למחצה נתקלת במורכבות טכנולוגית גבוהה ואתגרים בשרשרת האספקה הגלובלית. בשנת 2025, הנוף הרגולטורי מעוצב על ידי הצורך בהתמודדות עם התאמה בין תצורות כלים שונות ולבחינת בקור את תהליך האספקה.

כוח מרכזי מאחורי יוזמות הרגולציה הוא עליית אקונומיות של ספקים שונים, כאשר רכיבים מספקים שונים צריכים להתמזג בצורה חלקה עם כלים מתקדמים ליתוגרפיה. גופי תקנים כמו IEEE מגיבים על ידי האצת פיתוח פרוטוקולים וסטנדרטים של תאימות עבור ממשקים קריטיים ופורמטים של החלפת נתונים. העבודה האחרונה במסגרת היוזמה של IEEE 1876-2024 מתמקדת בתקשורת מאובטחת, סטנדרטית בין מודולים עבור ציוד ליתוגרפיה, ומביאה לכך שהתנגדות מתמודלת לתצלומים ההיסטוריים.

בריתות תעשייתיות כמו SEMI והקודמת SEMATECH ממשיכות לשתף פעולה עם יצרנים כדי להרמוניזי את הסטנדרטים של בקרת תהליך. בשנתיים האחרונות, תקני EDA (Equipment Data Acquisition) של SEMI צברו פופולריות כש requisitos בסיסיים להתקנות לארגונומיה חדשה, ומאפשרות ניהול אנליטי בזמן אמת של כלים מעורבים העושים רישומים. השפה המשותפת הזו נשמעה חיונית הן עבור האתרת הבקרה והן עבור יעילות התפעול, במיוחד כאשר מפעלים מגוונים את מחזורי הציוד שלהם.

יצרני כלים כמו ASML עוסקים באופן פרואקטיבי בפיתוח הסטנדרטים, כאשר הם משמרים ממשקים פתוחים ואדריכלות מודולרית במערכותיהם של EUV ושל DUV. המסמכים שעוסק בהם לאחרונה מדגישים את התמחותם בסטנדרטים של SEMI ו-IEEE, והחברה דוגלת בהתאמה בינלאומית לצמצום הסיכונים פה לתיאום.

מזווית רגולטורית, בשנת 2025 שמים יותר דגש על מעקב והגנת סייבר, וזכויות חדשות מחייבות רישום עבר רגיש ונטיית תוכנה מאובטחת לכלים של محصولات המופקדים ממספקים שונים. דרישות אלו נובעות מעבודות מתמשכות בין יצרני כלים, ארגוני תקנים וממשלתיים כנגד שוק מאוחד עשויות.

במבט קדימה, התחזיות עבור ייצור כלים לליתוגרפיה מפוצלים היא כזו של התכנסות גוברת סביב סטנדרטים פתוחים ומסגרות קפדניות להגה הדין. בעת שפיצול יוצר אתגרים, הוא גם מקדם חדשנות בעיצוב מודולרי, שקיפות נתונים ועמידות עם השפעות. המאמץ המתמשך של IEEE, SEMI ויוזמות המובילות של יצרנים צפוי לספק בסיס חזק, עם מבחן לסדרת המוליכים במחצית השנייה.

תחזית עתידית: הזדמנויות, איומים וניתוח תרחישים עד 2030

נוף ייצור הכלים לליתוגרפיה בשנת 2025 מאופיין בפיצול בולט, כאשר מספר שחקנים מתמקדים בנודי תהליך נישתיים, שווקי גיאוגרפיה וטכנולוגיות ליתוגרפיה מיוחדות. פיצול זה נובע מכוחות טכנולוגיים וגיאופוליטיים, והמסלול שלו עד 2030 מציע תמהיל של הזדמנויות ואיומים עבור בעלי המניות בתעשייה.

הזדמנויות מתהוות כאשר יצרני המוליכים למחצה מחפשים לגוון את מקורות הכלים לאור חוסר שקט בשרשרת האספקה. עליית אלופים אזרחיים—בעיקר בסין ובדרום מזרח אסיה—הגבירו את הביקוש למערכות ליתוגרפיה המיוצרות במדינה, במיוחד עבור נודים בוגרים (28 ננומטר ומעלה). חברות מקומיות כמו SMIC ו-NAURA Technology Group משתפות פעולה יותר ויותר כדי להבטיח שהיכולות העמסות יתמוכו, תלויות בספקי ציוד העוברים לצד השפעת המובילים הגלובליים כמו ASML. וכן, הפיתוח המתמשך של חלופויות כלכליות עבור מוליכים למחצה מורכבים ומכשירים חשמליים צפוי להניע ביקוש לכלים ליתוגרפיה מתמחות המיועדות לחומרים שאינם סיליקון.

עם זאת, איומים משמעותיים עדיין קיימים. אינטנסיביות ההון והמורכבות הטכנית של ליתוגרפיה מתקדמת—במיוחד עבור מערכות EUV קצה—ממשיכות לרכז את השוק בין כמה שחקנים מבוססים בלבד. מגבלות הייצוא, כאלה שהוטלו על ידי ארצות הברית והולנד על מערכות ליתוגרפיה מתקדמות, מפחיתות את האפשרות של דיירים חדשים וספקים אזוריים להגיע לרכיבים קריטיים וידע נדרש (ASML). זה ככל הנראה מגביל את הקצב שבו יכולים הספקים המפוטלים לגשת להובלות המנהיגים בעמקי המובילים. נוסף על כך, הצורך בהשתלבות חלקה עם התהליכים המובילים והנושאים נבחרות נותר מחסום, כאשר יצרני כלים קיימים כמו Canon Inc. ו-Nikon Corporation מנצלים עשורי ניסיונות תהליכים ותשתיות שירות.

ניתוח התרחישים של השנים הקרובות מתווה כי הפיצול יישמר בנודים בוגרים וביישומים מיוחדים—כגון MEMS, כוח ותצוגות משולבים—שבהם ספקים מקומיים וטכניקות ליתוגרפיה חלופיות (למשל, i-line, KrF) יכולים להתחרות. בניגוד לכך, הייצור המתקדם ביותר של לוגיקה וזיכרון סביר להניח יישאר מרוכז בין מספר יצרנים גלובליים, לאור השקעות מו"פ עמוקות וטכנולוגיות патентיות. עם זאת, התמיכה הממשלתית המתמשכת לקצאות המוליכים המולחמים בארץ, במיוחד בסין ובארה"ב, עשויה להניב שיפורים מדודים ביכולות של חברות מקומיות (SMIC).

עד 2030, התעשייה עשויה לראות מנהיגי פיצול: שדה מפוצל של ספקים מקומיים ונישתיים לליתוגרפיה בעבור נודים בוגרים ויבשים, ומרכז אוליגופול על טכנולוגיה מתקדמת. חברות המצליחות לנווט הגבלות יצוא, לבנות שרשרות אספקה מקומיות חזקות ולפנות לשוק שלוקח, צפויות להראות תכונות כאלה בשל התוכנה.

מקורות והפניות

• Canon
• imec
• ASML
• Nikon Corporation
• Canon Inc.
• SMIC
• Vistec Electron Beam
• SUSS MicroTec
• Carl Zeiss SMT
• JEOL Ltd.
• EV Group (EVG)
• DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH
• IEEE
• NAURA Technology Group